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《专题48电解原理的应用（讲解）-2019高考化学难点剖析含解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、专题十八电解原理的应用一、高考题再现固体混合物分离利川的流程图搅拌桨1.（2017天津）（14分）某混合物浆液含Al（0H）3、MnO2和少MNa2Cr04o考虑到胶体的吸附作用使NMg不易完全被水浸出，某研究小组利用设计的电解分离装置（见图2）,使浆液分离成固体混合物和含珞元素溶液，并回收利用。回答I和II中的问题。Nag溶液阳离子膜阴离子膜Nag溶液图2I.固体混合物的分离和利用（流程图屮的部分分离操作和反应条件未标明）（1）反应①所加试剂NaOH的电子式为,B-C的反应条件为,C->A1的制备方法称为固体混合物加
2、入NaOH时,Al（0H）3转化为A10；,通入CO?转化为Al（0H）3沉淀,再加热分解为Al203,最后熔融电解得A1。（1）NaOH的电子式为•叫】根据上述分析，B-c的条件为加热或锻烧，C-A1的制备方法称为电解法。（2）根据实验方案可知，D与浓盐酸混合，不加热，无变化；加热有6生成，可知温度对该反应有栄响；当反应停止后，固体有剩余，此时滴加硫酸，又产生C12。说明加入日垢总继续产生Cl?,可知溶液的酸度对该反应有影响，综上所述，影响该反应的因素有温度和溶液的酸度，故选取。（3）0.1mol与焦炭、TiQ完全反
3、应，生成一种还原性气体和一种易水解成TiOyxHQ的液态化合物，放热4.28kJ,配平方程式，可知2mdCh反应放热85.6kJ-mol-i,由此可得该反应的热化学方程式为2Cl2（g>TiO2（s）+2C（s）=TiC14（l）+2CO（g）M=-85.6kJtnolT。（4）用惰性电极电解时，在直流电场作用下，CrO广通过阴离子交换膜向阳极室移动，脱离浆液，从而使CrO产从浆液屮分离出来；因2CrO产+2川Cr2072_+H20,所以分离后含侪元素的粒子是CrO产和CM广；阴极室H放电生成出，剩余的0H与透过阳离子
4、交换膜移过来的？^结合生成NaOH,所以阴极室生成的物质为NaOH和出。2.（2017江苏）（12分）铝是应用广泛的金属。以铝土矿（主要成分为AI2O3,含Si02和淹2（）3等杂质）为原料制备铝的一种工艺流程如下：NaOIINallCO^溶液溶液O2注:Si02在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。（1）“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为O（2）向“过滤I”所得滤液中加入NaHCOs溶液，溶液的pH（填“增大”、“不变”或“减小”）。（3）“电解I”是电解熔融A120s,电解过程中作阳极的石墨易消耗，原因是o（4）“电解
5、1【”是电解NMOj溶液，原理如图所示。NaHCO3溶液Na2CO3溶液o2阳离子交换膜阴极faOH溶液Na阳极稀NaOII溶液阳极的电极反应式为,阴极产生的物质A的化学式为o（5）铝粉在1000°C时可与N反应制备A1N。在铝粉中添加少量NHiCl固体并充分混合，有利于A1N的制备,其主要原因是o【答案】（1）ALO3+2OH=2A1O/+H2O（2）减小（3）石墨电极被阳极上产生的氧气氧化（4）4C0f+2H£-4e=4HCO「+O2tH2（5）氯化讓分解产生的氯化氢能够破坏铝表面的氧化铝薄膜【解析】结合流程及题中
6、信息可知，铝土矿在碱滚时，其中的氧化铝和二氧化硅可滚于强碱滚液，过滤后，滤液中偏铝酸钠与碳酸氢钠反应生成氢氧化铝沉淀和碳酸钠，氢氧化铝经灼烧后分解为氧化铝，最后电解熔融的氧化铝得到铝。碳酸钠滚液经电解后可以再生成碳酸氢钠和氢氧化钠进行循环利用。（1）氧化铝为两性氧化物，可滚于强碱滚滋生成偏铝酸钠和水，离子方程式为Al203+20H-=2A10r+H20°（2）为了提高铝土矿的浸取率，氢氧化钠滚液必须过量，所以过滤I所得滤液中含有氢氧化钠，加入碳酸氢钠滚'液后，氢氧化钠与碳酸氢钠发生反应生成碳酸钠和水，所以滚液的pH减小
7、。（3）电解I过程中，石墨阳极上氧离子被氧化为氧气，在高温下，氧气与石墨发生反应生成气体，所以，石墨电极易消耗的原因是被阳极上产生的氧气氧化。（4）由图中信息可知，生成氧气的为阳极室，溶液中水电离的0H-放电生成氧气，破坏了水的电离平衡，碳酸根结合F转化为HCO；,所以电极反应式为4C0产+2比0-4&二4HCOJ+O2f,阴极室氢氧化钠溶液浓度变大,说明水电离的H+放电生成氢气而破坏水的电离平衡生成大，所以阴极产生的物质A为出。（5）铝在常温下就容易与空气中的氧气反应生成一层致密的氧化膜。氯化钱受热分解产生的氯化氢能
8、够破坏铝表面的氧化铝薄膜，所以加入少量的氯化钱有利于A1N的制备。二、考点突破1、制备新物质典例1（2019届湖南师大附中高三上学期月考试卷一）以比、Ch、熔融盐Na2C03组成燃料电池，采用电解法制备Fe（0H）2,装置如右图所示，其中电解池两极材料分别为铁和石墨，通电一段时间后，右侧玻璃管中产生大量的白色沉淀。则下列说法正确的
